[实用新型]一种大直径桩自反力检测装置的位移测试系统

说明书

本实用新型提供一种大直径桩自反力检测装置的位移测试系统，属于桩基工程施工领域，包括基准梁、基准柱、上钢筋笼、荷载箱和下钢筋笼，荷载箱设置在下钢筋笼上，上钢筋笼设置在荷载箱上，基准梁设置在上钢筋笼的顶端，且设置在地面上，基准柱设置在基准梁的的底部，还包括光缆、光纤光栅解调仪、数据接收端、若干个光纤光栅位移传感器、若干个光纤光栅传感器和若干个光纤光栅压力传感器，若干个光纤光栅传感器分别设置在上钢筋笼和下钢筋笼的侧边。测试系统可实时、准确测得桩体内力的分布情况，通过桩体内力变化推断荷载箱的位移情况，为建筑桩结构的内力分布和内力变化提供可靠的数据支撑，同时为了解和掌握结构的健康状况提供可靠依据。

技术领域

本实用新型涉及桩基工程施工领域，尤其涉及一种大直径桩自反力检测装置的位移测试系统。

背景技术

自平衡法最早于1960年代有以色列Afar Vasela公司提出并实施，其检测原理是将一种特制的加载装置——荷载箱，在混凝土浇筑之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置，将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置从桩体引到地面，然后灌注成桩。有加压泵在地面像荷载箱加压加载，使得桩体内部产生加载力，通过对加载力与位移关系的计算和分析，获得桩基承载力。自平衡法因是利于桩身自平衡原理，无需常规的堆载或锚桩试桩。

桩身承载力检测过程中，自平衡法静载荷试验以其不受场地、吨位限制，费用少，工期短等优势，已经成为检测单桩极限承载力较可靠的方法，特别是在吨位大、承载力高、桩身超长等桩身承载力检测方面具有得天独厚的优势。

然而能否准确的测量出桩中荷载箱的位移量以及桩身内力的分布情况，对于自平衡法试桩法的成功与否极为关键。

目前，常见的桩基荷载箱位移量检测方法主要是利用位移杆式检测装置和位移丝式检测装置。其中，采用位移杆式检测装置时，是先将位移杆及其护杆安装在荷载箱上，与钢筋笼一次性吊装，但是随着桩身长度的增长，这种安装方法容易使管件(位移杆和护杆发生)变形，测量效果难以保障；而使用位移丝式检测装置时，只有在桩基具有管道的情况下才能使用，使得这种方式存在较大的局限性。因此，基于现有检测方法的缺陷与不足，基于室内研究及室内试验，开发一种大直径桩自反力检测装置的位移检测系统及检测方法，准确的测定荷载箱与桩身的位移量以及桩身的内力状态,对准确的获取桩身位移情况并开展相关研究具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大直径桩自反力检测装置的位移测试系统，解决背景技术中提到的技术问题。

利用光纤对应变的传感特性，将光纤光栅传感器植入基桩的钢筋笼内，当基桩受到外界荷载时将会钢筋和其周边混凝土发生同步变形，其发生的应变大小可认为是桩身混凝土的应变值，鉴于在各个土层分界点测出的应变值，根据应变结合桩身混凝土弹性模量和桩身面积即可推算出桩身轴力分布，轴力的变化速率就反算出侧摩阻力和桩端阻力，通过对桩顶的位移测量以及桩身压缩变形的计算就可以得出荷载箱的位移值，在荷载箱各个千斤顶上安装传感器，便可以测量荷载箱在加载的过程中是否存在偏心问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种大直径桩自反力检测装置的位移测试系统，包括基准梁、基准柱、上钢筋笼、荷载箱和下钢筋笼，荷载箱设置在下钢筋笼上，上钢筋笼设置在荷载箱上，基准梁设置在上钢筋笼的顶端，且设置在地面上，基准柱设置在基准梁的的底部，还包括光缆、光纤光栅解调仪、数据接收端、若干个光纤光栅位移传感器、若干个光纤光栅传感器和若干个光纤光栅压力传感器，若干个光纤光栅传感器分别设置在上钢筋笼和下钢筋笼的侧边，光纤光栅压力传感器设置在上钢筋笼与荷载箱之间，光纤光栅位移传感器设置在基准梁与上钢筋笼之间，若干个光纤光栅位移传感器、若干个光纤光栅传感器和若干个光纤光栅压力传感器均与光缆连接，光缆输出端与光纤光栅解调仪连接，光纤光栅解调仪的输出端与数据接收端连接。

进一步地，若干个光纤光栅传感器分别设置在上钢筋笼和下钢筋笼的竖直钢筋的侧边，光缆固定设置在竖直钢筋上。